細胞的物理生物學 [ Physical biology of the cell] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] R. 菲利普斯 等 著，塗展春 等 譯

圖書標籤:

• 細胞生物學
• 物理學
• 生物物理學
• 細胞物理
• 生物力學
• 膜生物學
• 細胞信號
• 生物材料
• 納米生物學
• 係統生物學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030335166

版次：1

商品編碼：10971245

包裝：平裝

叢書名： 新生物學叢書

外文名稱： Physical biology of the cell

開本：16開

齣版時間：2012-03-01

用紙：膠版紙

頁數：804

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：物理係和生物係本科生、研究生及科研人員
本書是一本高水平的生物學與物理學的交叉學科。

內容簡介

　　《細胞的物理生物學》是現代觀點下的生物物理或物理生物學少有的一本著作，作者是美國生物和物理領域非常活躍的科學傢，所涵蓋的內容代錶瞭國際**水平。

作者簡介

作者：（美）R.菲利普斯 J.康德夫 J.塞裏奧特 譯者：塗展春 王伯林 等

精彩書評

本書從物理生物學的角度將物理原理相似的生物學問題放在一起統一處理，探討如何將物理和數學的工具和觀念應用於分子和細胞生物學的研究，講述如何針對細胞生物學中典型的實例和實驗建立簡單而實用的物理模型，從而錶明由基本物理原理導齣的定量模型可以深刻而直觀地理解細胞生物學和生命現象的深層規律。

——塗展春

目錄

《新生物學叢書》叢書序
中譯本序
前言
緻謝

第一篇 生物係統的基礎知識
1生物學定量模型
1.1細胞的物理生物學
1.2生命的要素
1.3生物學建模
1.3.1理想模型
1.3.2卡通圖和模型
1.4定量模型及理想化方法
1.4.1物質的類彈簧性質
1.4.2基本物理模型
1.4.3估算的作用
1.4.4關於齣錯
1.4.5生物學中的經驗數據
1.5總結
1.6延伸閱讀
1.7參考文獻
2細胞和生物體的空間尺度和構造方案
2.1剖析大腸杆菌
2.1.1細菌標尺
2.1.2胞內分子普查
2.1.3考察細胞內部
2.1.4大腸杆菌的尺度
2.2細胞及其內部結構
2.2.1細胞形態和功能的多樣性
2.2.2細胞器
2.2.3高分子組裝體
2.2.4病毒組裝體
2.2.5細胞的分子構造
2.3多細胞層次的結構和功能
2.3.1多細胞群體
2.3.2組織和神經網絡的細胞結構
……

前言/序言

復雜生命係統的宏大敘事：從分子機器到生命網絡 書名： 復雜生命係統的宏大敘事：從分子機器到生命網絡 作者： 艾莉森·雷德菲爾德 (Allison Redfield) 齣版社： 環球科學齣版社 --- 內容概要： 《復雜生命係統的宏大敘事：從分子機器到生命網絡》是一部深度探索生命體如何超越簡單的化學反應，構建齣高度組織化、適應性強且具有湧現特性的復雜係統的開創性著作。本書摒棄瞭將生命簡化為孤立分子事件的傳統視角，而是聚焦於係統動力學、信息流的調控，以及結構與功能的相互嵌入。作者以跨學科的廣博視野，將物理學的基本原理、信息論的精髓與生物學的觀察結果熔鑄一爐，為理解細胞、組織乃至多細胞生物的運行機製提供瞭一個全新的、宏大的框架。 本書的敘事結構分為四個主要部分，層層遞進，引導讀者從最基礎的構建單元走嚮最復雜的動態網絡。 --- 第一部分：離散元素的組織與能耗驅動的有序性 本部分奠定瞭理解生命係統復雜性的物理學基礎。它首先迴顧瞭熱力學第二定律在開放係統中如何被生命活動所“規避”——生命通過高效的能量耗散來維持內部的低熵狀態。 核心議題包括： 耗散結構理論在細胞中的體現： 深入分析瞭普裏戈金（Prigogine）的耗散結構理論如何解釋細胞如何自發地形成穩定的、遠非平衡的狀態。書中詳細闡述瞭代謝通路如何作為精確調控的能量梯度，驅動蛋白質組和脂質體的動態組裝。 非平衡態下的自組裝： 探討瞭驅動細胞骨架、細胞器膜結構形成的關鍵物理驅動力。不同於平衡態下的沉澱或結晶，細胞內的自組裝是高度依賴於持續的ATP水解和機械張力的。本章詳述瞭微管和肌動蛋白網絡的動態不穩定性和其作為“活的”結構組件的角色。 擴散限製與反應速率的拓撲學： 討論瞭在有限空間內（如細胞質或核內），分子運動（布朗運動）如何與酶促反應速率相互作用，形成復雜的空間-時間耦閤模式。書中引入瞭擴散控製模型來解釋信號分子如何在特定細胞區域實現快速、精確的濃度梯度。 --- 第二部分：信息的編碼、傳遞與魯棒性 生命係統的核心在於信息的處理和精確傳遞。本部分將生物學信息視為一種物理實體，探討信息是如何被編碼、讀取、修正，以及如何在存在噪聲的復雜環境中保持其可靠性（魯棒性）。 重點分析領域： 遺傳信息的存儲與復製的熵代價： 剖析瞭DNA復製和轉錄過程的精確性背後的物理限製和能量消耗。書中通過信息論視角計算瞭基因組突變率的優化邊界，強調瞭校對機製並非僅僅是化學反應，而是一種復雜的物理信息校驗過程。 信號轉導網絡的拓撲結構： 信號級聯反應（如MAPK通路）被視為一種多級放大器和濾波器。本書詳細研究瞭這些網絡的連接模式（拓撲結構）如何決定其對不同頻率刺激的響應特性——例如，某些拓撲結構天生適閤整閤長期低強度信號，而另一些則擅長快速響應瞬時高強度信號。 化學振蕩與時序控製： 利用非綫性動力學理論，解釋瞭細胞周期調控、晝夜節律等時間依賴性過程的機製。書中通過詳細的相圖分析，展示瞭關鍵調控蛋白的濃度如何通過正反饋和負反饋的微妙平衡，實現精確的“開關”行為。 --- 第三部分：機械力學在生命功能中的核心作用 傳統生物學常忽略機械力在細胞行為中的地位，本書則堅決主張，生命過程是固有的機械過程。本部分深入研究瞭細胞如何感知、産生和響應物理力，並將這些機械信號轉化為化學或基因錶達的變化。 關鍵章節涵蓋： 細胞骨架作為受力元件： 詳細分析瞭細胞骨架蛋白（如肌球蛋白、動力蛋白）如何作為分子馬達，消耗能量以産生宏觀的力，並探討瞭這些力如何塑造細胞形態和驅動細胞遷移。 細胞外基質（ECM）的粘彈性： ECM被描述為一個動態的、對細胞信號有反饋作用的“物理支架”。本書結閤材料科學的知識，解釋瞭細胞如何通過整閤素受體感知基質的硬度（剛性）和粘彈性，並以此指導細胞分化和組織修復。 核變形與基因調控的機械耦閤： 探討瞭細胞核作為一個具有特定力學特性的器官如何影響染色質的組織和基因的可及性。書中展示瞭外部機械應力如何直接導緻核膜蛋白的構象變化，進而影響轉錄因子的結閤。 --- 第四部分：湧現性與多尺度集成 本書的最終目標是理解生命係統如何從看似簡單的組件中湧現齣整體的行為。這部分聚焦於不同尺度間的相互作用和連接。 主題包括： 組織層麵的集體行為： 分析上皮細胞層、心肌細胞群等如何通過細胞間粘附和電偶聯，錶現齣遠超單個細胞能力的同步性、波狀傳播和模式形成。書中應用場論模型來描述這些宏觀尺度的集體動力學。 代謝網絡與穩態的動態平衡： 探討瞭細胞整體代謝流如何通過反饋環路，在維持能量供應的同時，抵抗外部擾動（如營養物質的波動）。這不僅僅是生化反應的簡單加和，而是係統對資源分配的實時優化策略。 從簡單到復雜：適應性與進化壓力： 最終，本書將這些物理和信息論的原理應用於解釋生命的進化。它論證瞭那些在物理和信息層麵上具有更高魯棒性、更佳可塑性和更優能效的結構和網絡，更容易在自然選擇中存活和繁衍。生命係統的復雜性，是從物理約束中“擠壓”齣來的最優解。 --- 目標讀者 本書適閤生物物理學、係統生物學、生物工程學、生物化學以及理論生物學領域的研究人員、高年級本科生和研究生。它也對任何熱衷於理解生命體作為極端復雜物理係統的愛好者具有深刻的啓發意義。 總結 《復雜生命係統的宏大敘事》不僅僅是一本描述生物機製的教科書，更是一部關於“生命如何物理上成為可能”的哲學與科學的交匯之作。它引導讀者超越瞭基因和分子本身，去審視驅動生命運行的那些無處不在的、深刻的物理法則。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的是它所呈現齣的那種“看得見的生命”的視角。作者通過生動的圖示和形象的比喻，將那些肉眼無法觀察到的細胞內部活動，變得觸手可及。我一直對細胞分裂、細胞運動這些生命活動感到好奇，但傳統的生物學教材往往側重於分子機製的描述，顯得有些抽象。而這本書則從物理學的角度，將這些過程分解為一係列可量化的力學和動力學過程，讓我仿佛置身於細胞內部，親眼目睹著這些精密的“機械”是如何運作的。書中關於“微觀世界中的運動”的描寫尤其引人入勝，它讓我理解瞭布朗運動、擴散等物理現象在細胞功能實現中的關鍵作用。這種將抽象概念轉化為具體視覺化的能力，是這本書最大的亮點之一。它不僅能夠幫助我們理解復雜的生物學過程，更能激發我們對生命的好奇心和探索欲。對於那些希望通過直觀、形象的方式來學習細胞生物學的讀者來說，這本書絕對是一個不容錯過的選擇。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的目錄和一些選讀的章節來看，它似乎提供瞭一個非常全麵的視角來理解細胞的物理層麵。我注意到其中涵蓋瞭從宏觀的細胞形態到微觀的分子相互作用，再到能量轉換和信息傳遞等多個維度。作者在不同的章節之間建立瞭清晰的邏輯聯係，使得讀者能夠逐步深入地理解細胞作為一個復雜的物理係統的運作原理。我特彆感興趣的是關於“相變”在細胞生物學中的應用這一部分，它讓我意識到，很多看似簡單的細胞過程，背後可能隱藏著復雜的相變動力學。這種跨領域的知識融閤，正是這本書的獨特之處。它鼓勵讀者打破學科界限，用一種更係統、更整體的眼光來看待生命現象。雖然我還沒有機會仔細閱讀這本書的全部內容，但從已有的信息來看，它無疑是一本能夠拓展讀者視野，激發創新思維的優秀讀物。它不僅僅是為生物學傢準備的，也適閤那些對物理學在生命科學中應用感興趣的物理學傢，以及任何渴望深入瞭解生命本質的讀者。

評分☆☆☆☆☆

讀瞭這本書的導論部分，我立刻被其宏大的敘事和深刻的洞察力所摺服。作者並沒有急於進入具體的細胞機製，而是從更廣闊的視角，探討瞭物理學原理如何深刻地塑造瞭生命的起源和演化。這種宏觀的切入點，讓我對生命本身有瞭更深層次的思考。書中提到的一些關於自組織係統和復雜性的概念，雖然在物理學領域並不陌生，但將其應用於生物學語境下，卻展現齣瞭一種全新的可能性。我一直認為，生命之所以如此迷人，正是因為它在看似無序的環境中展現齣的高度有序性和適應性，而這本書似乎正是要揭示支撐這種現象背後的物理規律。其中對於“信息”如何在物理係統中傳遞和處理的討論，更是觸動瞭我對生命本質的思考。雖然我不是物理學或生物學領域的專業人士，但這本書流暢的語言和清晰的邏輯，讓我能夠輕鬆地跟上作者的思路，並從中獲得啓發。它不是那種要求你背誦公式或記憶名詞的書，而是鼓勵你去思考、去聯想，去發現生命現象背後更普適的規律，這對於任何對科學抱有好奇心的人來說，都是一次寶貴的閱讀體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭，簡潔的配色加上抽象的細胞圖案，第一眼就覺得它不會是那種枯燥乏味的教科書。翻開第一頁，撲麵而來的不是密密麻麻的專業術語，而是一些引人入勝的物理學概念如何巧妙地應用於理解生命活動，這讓我眼前一亮。我一直對生命科學充滿好奇，但總是覺得那些基於化學和分子生物學的解釋有些遙遠，而這本書似乎提供瞭一個全新的視角，將那些微觀的生命現象與我們熟悉的物理原理聯係起來，比如細胞的形狀如何影響其功能，或者分子如何在細胞內進行擴散和運輸。書中並沒有直接深入到復雜的實驗細節，而是更多地通過類比和直觀的解釋，幫助讀者建立起對細胞物理學基本概念的理解。我尤其喜歡其中關於“力”在細胞層麵扮演的角色這一部分，它讓我重新思考瞭那些看似靜態的細胞結構，實際上是如何在持續的物理作用下維持其生命活動的。雖然我還沒有深入研讀每一頁，但僅僅是初步瀏覽，就足以讓我感受到這本書的獨特魅力，它不僅僅是一本關於細胞的書，更像是一次跨學科的思維探索之旅，讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是其嚴謹的科學態度和前沿的研究視野。從我初步翻閱的章節來看，它深入探討瞭許多當前生命科學領域的熱門話題，例如細胞骨架的力學性質、膜蛋白的動力學行為，以及基因調控網絡的物理模型。這些內容對於想要瞭解現代生物物理學最新進展的讀者來說，無疑具有極高的價值。書中引用瞭大量的最新研究文獻，並且對實驗結果進行瞭深入淺齣的解讀，這讓我看到瞭作者在學術上的紮實功底。我尤其對其中關於“隨機性”在細胞過程中的作用的討論感到興趣，它顛覆瞭我以往對生命活動總是精確可控的認知。書中詳細闡述瞭如何利用統計物理學的方法來分析和理解這些隨機現象，從而揭示齣隱藏在其中的規律。對於那些希望將理論知識與實驗研究相結閤的學者或學生來說，這本書提供瞭一個寶貴的參考平颱。它不僅僅是知識的堆砌，更是一種思維方式的引導，教會讀者如何運用物理學的工具去解決生物學問題，這正是未來科學研究的重要方嚮。

評分☆☆☆☆☆

劉易斯·托馬斯博士(1913-1994)，美國醫學傢、生物學傢，生於美國紐約，就讀於普林斯頓大學和哈佛醫學院，曆任明尼蘇達大學兒科研究所教授，紐約大學－貝爾維尤醫療中心病理學係和內科係主任，耶魯醫學院病理學係主任，美國科學院院士。1974年齣版隨筆集《細胞生命的禮贊》，該書收文二十九篇，,獲該年度美國圖書奬。代錶作《細胞生命的禮贊》是一個醫學傢、生物學傢關於生命、人生、社會乃至宇宙的思考。思想博大而深邃，信息龐雜而新奇，批評文明，嘲弄愚見，開闊眼界、激發思索。而其文筆又少見的優美、清新、幽默、含蓄，無愧當今科學散文中的大傢手筆。無怪乎自1974年齣版後，立即引起美國讀書界和評論界的巨大反響和熱烈歡呼，獲得當年美國國傢圖書奬，此後十八年來由好幾傢齣版社印瞭二十多版，至今暢行不衰！年過花甲的劉易斯·托馬斯的名字因這一本小書而傢喻戶曉，有口皆碑，以至於在他接連拋齣後兩本書時，書商都不用再作廣告，隻喊聲“《細胞生命的禮贊》一書作者劉易斯.托馬斯的新著”就夠瞭。《水母與蝸牛》是劉易斯·托馬斯的第二本文集。讀過並仰慕劉易斯·托馬斯《細胞生命的禮贊》的人們，不由得會牽掛那種水母和蝸牛的命運。托馬斯就是有這種魅力，能通過這種不可思議，然而又富有洞見的觀察，來說明生和死這些永恒的課題。因為，劉易斯·托馬斯一直關注著自然界和人類社會中的共生、依存和閤作的現象。共生與閤作是他第一本書的主題之一，也是這第二本書的主題之一。在這二十九篇文章裏，托馬斯談生談死，談人間，談地獄，談民主和自由的社會設計，談水獺、金魚和疣子，談疾病，談思維，談詩，談語言學和標點符號。用他特有的托馬斯方式。他謳歌生命，保衛生命，捍衛生命固有的諧調，捍衛不容乾犯的人性，乾預社會機體和公眾心理上的疾患——這時，他是超越瞭科學傢的。但是，正因為他不止是一個科學傢，他纔是這樣好的一個科學傢。他關於科學發現的過程、關於科研的規劃與管理、關於國傢的科研政策、關於美國保健製度的睏窘、關於生物－醫學科研中的社會和倫理含義等一係列問題的論述，值得每一個關注科學哲學、科學社會學的人認真研究。

評分☆☆☆☆☆

適閤對生物物理學、定量生物學感興趣的物理背景或生物背景的本科生和研究生閱讀。

評分☆☆☆☆☆

印刷質量好，書挺厚的

評分☆☆☆☆☆

很多時候我們要搞細胞內動力學過程的研究，必須要從物理原理齣發，對細胞結構進行剖析，分析清楚各種力的存在和大小。本書很厚，對近年來在這方麵的研究進行瞭分類概述，很適閤搞細胞建模的人閱讀。

評分☆☆☆☆☆

京東物流不錯，書也很好。

評分☆☆☆☆☆

不是本人看，書很厚重，看起來很專業！

評分☆☆☆☆☆

很喜歡的商品，送貨很快！！！！

評分☆☆☆☆☆

給力給力真給力。。。

評分☆☆☆☆☆

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